發(fā)布時(shí)間：2021-09-19 14:28

　　電弧3D打印是以電弧為熱源將金屬焊絲熔化,按照零件三維模型切片處理得到的軌跡層層堆積成形金屬零件。電弧3D打印技術(shù)將電弧堆焊和3D打印相結(jié)合,具有制造成本低、絲材利用率高、生產(chǎn)效率高、良好的機(jī)械性能和力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn),在制造業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。目前,電弧3D打印切片過程中輪廓環(huán)偏置干涉問題有待進(jìn)一步研究和改進(jìn),這對(duì)電弧3D打印成形件的表面精度有著重要影響。首先,對(duì)向量法求解輪廓線段的等距線和偏置輪廓進(jìn)行了推導(dǎo),針對(duì)求解輪廓環(huán)的交點(diǎn)效率不高的問題,采用嚴(yán)格單調(diào)鏈求交點(diǎn),并對(duì)嚴(yán)格單調(diào)鏈的單調(diào)性質(zhì)進(jìn)一步利用,減少求交點(diǎn)的計(jì)算量。對(duì)自交點(diǎn)中的奇異情況進(jìn)行了分類取舍,采用向量法判斷無(wú)效環(huán),該方法方便簡(jiǎn)潔,并給出了奇異交點(diǎn)情況下無(wú)效環(huán)的判別方法。其次,通過對(duì)輪廓環(huán)相交干涉的分析,采用多邊形交集來(lái)解決輪廓環(huán)干涉問題。對(duì)多邊形之間的交點(diǎn)進(jìn)行了出入性判別,給出了奇異情況下交點(diǎn)出入性判別的具體方法,并對(duì)連續(xù)兩個(gè)出點(diǎn)和入點(diǎn)進(jìn)行了研究,給出了取舍方法,根據(jù)交點(diǎn)的出入性和遍歷多邊形頂點(diǎn)求取兩多邊形的交。最后,以本文的輪廓環(huán)干涉處理算法為核心,開發(fā)了輪廓環(huán)干涉處理程序,并將程序嵌入切片軟件,對(duì)出現(xiàn)自交和相交的模... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于GMAW的成形件[19]

基于CMT制造的傾斜薄壁件[32]

踴〉慕鶚艨燜儷尚蝸低常?孟低巢捎肅CD攝像機(jī)監(jiān)控熔池的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整焊接工藝參數(shù)來(lái)控制熔池，該系統(tǒng)還采用水循環(huán)帶走熱量減少熔池流淌和基板變形[34]。南昌大學(xué)的胡瑢華提出了熔焊件表面質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法，通過合理的選擇焊縫間距，得到良好的表面成形，通過分析軌跡對(duì)成形質(zhì)量的影響，選擇合適的軌跡[35]。徐建寧等人設(shè)計(jì)了鎢極氣體保護(hù)焊增材制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)硬件采用銑床改裝而成，軟件采用VC++實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控焊接過程工藝參數(shù)，并采用模糊控制實(shí)時(shí)調(diào)整焊接參數(shù)來(lái)精確控制焊縫尺寸，該系統(tǒng)熔焊的花瓶如圖1.3所示[36]。圖1.3金屬熔焊成形的花瓶[36]Fig1.3Vaseformedbymetalfusionwelding[36]天津大學(xué)的趙孝祥等人基于MIG焊接技術(shù)搭建了機(jī)器人增材制造系統(tǒng)，研究了幾種路徑過渡形式對(duì)焊縫幾何尺寸的影響，分析了焊接工藝參數(shù)和熔滴過渡形式對(duì)成形尺寸的影響，結(jié)果表明，焊接電流越大，焊縫寬度越寬，要在路徑過渡處控制焊接工藝參數(shù)，才能得到成形精度較高的零件[37]。杜乃成對(duì)鋁合金MIG焊成形工藝進(jìn)行了研究，通過紅外線掃描監(jiān)測(cè)工件溫度的變化，分析了熱輸入和工件初始溫度對(duì)焊縫幾何尺寸的影響，提出短路過渡形式和噴射過渡形式相結(jié)合的工藝，該工藝提高了焊縫尺寸的穩(wěn)定性，減小了熱輸入[38]。北京航空航天大學(xué)孫紅葉等人采用復(fù)合超高頻脈沖方波極性GTAW堆積鋁合金成形件，研究了運(yùn)動(dòng)速度和焊接速度對(duì)焊縫寬度和高度的影響，分析了成形件的組織分布、晶體結(jié)構(gòu)及機(jī)械和力學(xué)性能[39]。哈工大的柏久陽(yáng)等人以TIG為熱源對(duì)鋁合金進(jìn)行增材制造研究，對(duì)成形件的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行了分析[40]。同時(shí)還對(duì)單層多道焊縫進(jìn)行了研究，當(dāng)焊接

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Al-6.3Cu鋁合金電弧填絲增材制造成形與組織性能[J]. 孫紅葉,從保強(qiáng),蘇勇,齊鉑金,祁澤武,王強(qiáng).  航空制造技術(shù). 2017(14)
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博士論文
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[2]GMAW再制造多重堆積路徑對(duì)質(zhì)量影響及優(yōu)化方法研究[D]. 趙慧慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]基于TIG堆焊技術(shù)的熔焊成型軌跡規(guī)劃研究[D]. 胡瑢華.南昌大學(xué) 2007

碩士論文
[1]電弧3D打印機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與切片算法研究[D]. 牛燃恒.重慶大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3401782